研究揭示了培养脑细胞治疗和研究神经退行性疾病的新方法

　　

杜克大学医学院(Duke-NUS)的科学家和他们的合作者提出了从干细胞培养脑细胞的新方法，以治疗和研究神经退行性疾病。这项新技术构成了杜克大学-新加坡国立大学新成立的GK Goh神经科学中心(GK Goh中心)最近两个研究项目的基础，为患有阿尔茨海默病、缺血性中风和帕金森病等神经系统疾病的患者提供了新的治疗方法。

gok Goh中心是在杜克大学-新加坡国立大学神经科学与行为障碍(NBD)项目下成立的，由gok Goh家族慷慨捐赠500万美元，以纪念gok Goh控股创始人兼执行主席gok Goh先生，通过这些发现来研究衰老对大脑的影响。它由著名神经科学家张素春教授领导，他也是杜克大学-新加坡国立大学NBD项目的主任。

在发表在《先进科学》杂志上的第一个研究项目中，科学家们成功地从干细胞中培养出神经元(神经细胞)，并将其移植到中风患者体内，以修复受损的脑组织。这些细胞在一种由纤维蛋白原(一种有助于血液凝固的蛋白质)组成的化学混合物中培养;以及用于治疗感染的药物马拉维洛克。当细胞被移植到受缺血性中风影响的大脑高度发炎的环境中时，这种混合物保护细胞免受炎症的影响。在临床前试验中，这些细胞不仅存活了下来，而且在30天内成功地成熟为目标神经元类型，并修复了受损的大脑。在此发现之前，移植细胞的存活率很低，因为它们中的大多数会因炎症而在脑缺血腔中死亡。

缺血性中风发生时，大脑的血液供应突然减少，是世界范围内死亡和残疾的主要原因。在全球范围内，25岁以上人群中有四分之一的人一生中会中风。迄今为止，减轻中风造成的损害的唯一机会是在事件发生后的头六个小时内。即便如此，几乎所有幸存者都没有完全康复，他们患有瘫痪和认知障碍等残疾。没有任何治疗方法可以完全恢复功能。

“人类大脑的再生能力非常有限，因此需要更有效地治疗神经系统疾病。基于干细胞的方法有希望，因为它们可以保护受伤的神经元免受进一步的损伤，并取代失去的神经元。我们的移植方法已经证明，培养的细胞可以成熟成为功能性神经元，并有可能在中风、脊髓损伤和帕金森病等疾病中整合到大脑回路中，”该研究的主要作者、杜克-新加坡国立大学NBD项目的研究员王志福博士说。

该团队已经授权了该方法，并正在为该技术申请专利，该技术在其他神经退行性疾病，包括帕金森病中也被证明是成功的。在之前对帕金森氏症的研究中，张教授和他的合作者已经用他们的方法产生了多巴胺神经元。这些位于中脑的细胞随着疾病的发作而退化。培养出来的健康神经元可以移植到帕金森氏症患者的大脑中，在这个过程中，细胞在那里生长并再生受损的组织。该研究结果发表在《细胞干细胞》和《自然医学》上。该团队正在寻求美国监管机构的批准，开始人体安全临床试验。

“虽然它的不可获取性使得对大脑的任何研究都具有挑战性，但我们的策略是使用这项新技术来引导干细胞发育成各种类型的神经元。有了这些功能性脑细胞，我们可以研究它们是如何衰老的，并揭示它们在神经退行性疾病中的作用。新的见解将有助于找到新的和更有效的治疗脑部疾病的疗法，甚至可能减缓衰老过程，”张教授说。

使用同样的技术，GK Goh中心的团队也是世界上第一个生产去甲肾上腺素神经元的团队，去甲肾上腺素神经元是位于脑干的专门神经细胞，与大脑和脊髓的每个部分相连。这些神经元在阿尔茨海默病和帕金森病等许多疾病中退化——通常早在症状出现前10年就退化了。这些细胞的产生将使科学家能够研究为什么它们是脆弱的，以及它们的退化是如何导致疾病的。这项研究发表在《自然生物技术》杂志上。

“我很高兴我们的科学家已经取得了有影响力的发现，这将大大有助于帮助新加坡患有神经退行性疾病的患者。我相信，这个中心将继续使杜克大学-新加坡国立大学提供创新的床边干预措施，不仅可以提高个人的生活质量，还可以支持我们国家在健康老龄化方面的努力，”淡马锡国际基金会国际执行委员会名誉主席兼淡马锡基金会董事会成员GK Goh先生说。

“这项新技术的潜力是无限的。张教授和他的团队已经培养了十几种不同类型的功能神经元，包括大脑、眼睛和脊髓中的神经元。他们还收集了大量的生物样本，他们可以利用这些样本来解码大脑是如何衰老的，这是一个我们仍然知之甚少的生理过程。我们感谢G.K. Goh家族的捐赠，这将为我们提供测试药物和开发新疗法的手段，以治疗其他无法治愈的脑部疾病，”杜克大学院长托马斯·科夫曼教授说。